基于數(shù)字化的礦山測量技術實踐探索

紀奕偉

摘 要：隨著科技的發(fā)展，礦山測量工作有了很大的變化，和傳統(tǒng)的人工測量技術相比有了更多的優(yōu)勢，它的有效及時性和準確性給礦產(chǎn)的質(zhì)量和生產(chǎn)效率帶來了提升，也是礦產(chǎn)生產(chǎn)能夠安全穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎，由此，數(shù)字化測量技術給礦山企業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻。所以，要對數(shù)字化測量在礦山生產(chǎn)中的應用產(chǎn)生高度的重視，并在實際生產(chǎn)中靈活的運用好數(shù)字測量技術，來保障行業(yè)的先進發(fā)展。

關鍵詞：數(shù)字化；礦山；測量技術

1 數(shù)字化礦山測量技術優(yōu)點

1.1礦山測量的精度高

在礦山工程開采時，首先需要對當時的地形環(huán)境等進行分析，需要采集大量的精確數(shù)據(jù)，從而對生產(chǎn)過程中的調(diào)度工作做好提前安排，合理的調(diào)用人力物力，減少不必要的資源浪費，做到安全高效的生產(chǎn)，為社會發(fā)展提供充足的礦產(chǎn)資源。隨著數(shù)字化技術已在各行各業(yè)中得到了大量的應用，其主要特征就是有著高度的準確性，所以在礦山開采過程中，更是需要這一顯著特點，能夠準確的對礦山進行測量，提高數(shù)據(jù)的精確度。通過計算機遠程遙控、數(shù)字化圖形處理、自動化技術等對礦山進行測量，數(shù)據(jù)采集。大大降低了在礦山測量過程中人工測繪的難度。數(shù)字化測量技術，提高了礦質(zhì)生產(chǎn)質(zhì)量，為礦山工程的生產(chǎn)提供了基礎性的技術保障。

1.2礦山生產(chǎn)安全水平高

對于任何生產(chǎn)企業(yè)，安全生產(chǎn)是需要每個工作人員都要銘記的一個宗旨，在礦產(chǎn)生產(chǎn)中更是如此，其工程生產(chǎn)更是有著開采難度大，危險系數(shù)高等因素。因此數(shù)字化的礦山測量技術可以有效的解決上述問題，避免了通過人工現(xiàn)場手繪測量，提高了礦產(chǎn)生產(chǎn)過程中的安全防范，為礦山的開發(fā)、生產(chǎn)和安全奠定了技術支持。

2 基于數(shù)字化測量技術的礦山測量方法設計

2.1礦山外部定位

在地質(zhì)測量過程中經(jīng)常出現(xiàn)由于地質(zhì)復雜，難以實地測量的情況，在這種情況下，使用GPS測量技術進行測量。在測量前，為保證測量過程和結(jié)果滿足測量條件以及精準度，事先使用無人機攝影測量技術取得航拍數(shù)字正射影像圖，該圖可以詳細全面直觀地反映礦山區(qū)域的地形情況、自然環(huán)境狀況、資源空間分布狀況等。

2.2礦井聯(lián)系測量

傳統(tǒng)礦山控制、施工測量工作容易被人工和技術干擾，從而會影響測量成果的準確性，使用數(shù)字化的測量技術極大程度避免自然因素影響。礦井聯(lián)系測量是將礦區(qū)平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到井下的測量，使用陀螺經(jīng)緯儀定向技術完成平面坐標系統(tǒng)傳遞到井下的測量過程，并且通過軟件實現(xiàn)陀螺經(jīng)緯儀定向的數(shù)據(jù)處理及精度分析。

本文以經(jīng)過一立井采用陀螺經(jīng)緯儀定向為例，測量工作包括：由地面經(jīng)一立井向定向水平投點、井上、下與垂球線的連接測量、井下基本控制導線起始邊的陀螺經(jīng)緯儀定向。井下加測陀螺邊導線網(wǎng)的觀測值主要有角度、邊長、陀螺方位角，平差時必須確定各個觀測值的權(quán)。

2.3礦山測量數(shù)據(jù)數(shù)字化建模

使用程序語言實現(xiàn)礦山測量數(shù)據(jù)數(shù)字化，對實現(xiàn)礦山開采礦道設計、質(zhì)量管理等方面至關重要。使用現(xiàn)代三維激光掃描技術能夠直接利用礦井聯(lián)系測量所獲得的數(shù)據(jù)，對礦山采空區(qū)及礦道面積和體積進行初步設計計算，并構(gòu)建三維實體模型，全面呈現(xiàn)礦體、斷層、采空區(qū)等關鍵的工程，并提升設計的高效性。

2.4礦山數(shù)字化技術測量數(shù)據(jù)取樣處理

使用數(shù)字化技術測量之后利用計算機多媒體技術來對數(shù)字化測量數(shù)據(jù)信息進行分攤處理與分析，因為在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)中檢測設備類型不同、檢測設備所輸出的數(shù)據(jù)格式不同，所以在數(shù)據(jù)信息的后期整合與分析之前就需要對數(shù)據(jù)信息的應用格式進行統(tǒng)一處理。

3 數(shù)字化測量技術

3.1數(shù)字化測繪技術

借助手工繪圖作業(yè)是傳統(tǒng)測繪技術的應用手法，所以測量的地質(zhì)環(huán)境較為復雜，手繪作業(yè)的工程量和難度都會增加，并且測量得到的數(shù)據(jù)、手繪的圖形與真實地質(zhì)礦產(chǎn)也會有很大的誤差。所以我們研究出可以有效避免這些問題的數(shù)字化測繪技術，該技術不僅可以準確且快速地記錄下礦產(chǎn)數(shù)據(jù)，繪出相關的地質(zhì)圖形，整理出相關數(shù)據(jù)的圖表，還可以傳輸準確度極高的數(shù)據(jù)給工作者，以保證工作者時刻掌握圖紙里的坐標、面積方位等數(shù)據(jù)。數(shù)字化測量技術還可以幫助工作者保持工作效率，智能分析數(shù)據(jù)和清理垃圾記錄。

3.2三維可視技術

三維可視技術是礦山地質(zhì)勘測時不可替代的數(shù)字化測量技術。該技術可在勘測時對各種類型地質(zhì)模型進行掃描，對工作人員了解地質(zhì)情況有很大的幫助，十分有利于提高開采工作效率。同時三維可視技術在進行掃描時也要運用計算機軟件，譬如3dsmax和Maya等。三維可視技術可以幫助工作人員直觀的看到地質(zhì)土壤情況，因為可以利用計算機軟件，查詢相關土質(zhì)內(nèi)容，并進行繪制地圖和建模渲染等操作，不僅靈活性高，而且軟件操作較容易上手。

3.3衛(wèi)星遙感測量技術

在勘測礦山地質(zhì)時，還可以應用衛(wèi)星遙感測量技術，該技術也屬于極具前景的高端技術。隨著衛(wèi)星技術的發(fā)展，不斷完善技術來提高遙感的分辨率和圖畫質(zhì)量。工作人員可以運用輸送來的數(shù)字信息制作出包含地質(zhì)特征的圖畫信息，這樣有利于工作人員更加深入了解礦地信息。隨著這幾年遙感攝影技術的優(yōu)化，不僅數(shù)據(jù)精確度高而且光譜信息也十分全面。

3.4GPS定位技術

近年來GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系統(tǒng)）性能得到提升，生產(chǎn)成本降低，技術不斷優(yōu)化，因此在勘測金屬礦山地質(zhì)時往往會運用到GPS定位技術。與其他設備相比成本較低，而且還可以減少人力物力的損耗。GPS技術在礦產(chǎn)測量工程中，往往是定位特定礦產(chǎn)位置，確定精確的地理坐標信息，再結(jié)合該信息和相關的遙感技術，就可以得到礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造位置。

結(jié)語

隨著社會在不斷進步，經(jīng)濟在不斷發(fā)展，也帶動了礦業(yè)生產(chǎn)的蓬勃發(fā)展，我國的礦業(yè)生產(chǎn)水平日趨提升，這就離不開數(shù)字化礦山測量技術在其中起到的重要作用。

參考文獻

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